Энергосберегающие технологии в газовом хозяйстве: Энергосберегающие технологии транспорта газа | Электронная нефтегазовая библиотека

Инновационные энергосберегающие и экологически чистые оборудование и технологии ООО “Фаст Инжиниринг”

ООО ФАСТ ИНЖИНИРИНГ | Теплообменники с коротким сроком окупаемости

ООО “ФАСТ ИНЖИНИРИНГ”

НАШИ ТЕХНОЛОГИИ — ЭТО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, НАДЕЖНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Созданное фирмой «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ» оборудование нового поколения по своим технико-экономическим показателям превосходит лучшие отечественные и зарубежные образцы, успешно внедряется в промышленность, энергетику, на транспорте.

ООО «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ» разрабатывает, изготавливает и внедряет высокоэффективное оборудование:

Насос Астановского

Насос принципиально новой конструкции может быть использован для перемещения жидкостей в нефтяной, химической, нефтехимической, нефтеперерабатываю­щей промышленности, в энергетике, на транспорте и т.д.

Читать далее

Массообменный аппарат конструкции ФАСТ ИНЖИНИРИНГ®

Массообменный аппарат может быть использован для проведения абсорбционных процессов, а также для улавливания твердых, жидких и газообразных компонентов из отходящих газов промышленных производств.

Читать далее

Теплообменный аппарат конструкции «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ»®

Теплообменный аппарат принципиально новой конструкции может быть использован для проведения процессов теплообмена жидких и газообразных сред в теплоэнергетике, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Теплообменный аппарат нового поколения снимает ограничения по расходам, давлениям и температурам теплообменных сред, присущие традиционно применяемым кожухотрубным, пластинчатым, витым и другим теплообменным аппаратам.

Читать далее

Каталитический реактор конструкции ФАСТ ИНЖИНИРИНГ®

Каталитический реактор принципиально новой конструкции может быть использован для проведения процессов гетерогенного катализа в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности, а также для решения экологических проблем.

Конструкция реактора может быть применена для проведения адсорбционных, фильтровальных и других процессов.

Читать далее

Компрессор Астановского

Компрессор принципиально новой конструкции может быть использован для сжатия воздуха и других газов на транспорте, в химической, нефтехимической, нефтеперерабатываю­щей и других отраслях промышленности.

Простота конструкции позволяет разработать и изготовить компактный компрессор для сжатия конкретного газа на заданное давление с необходимым количеством ступеней, и, практически, на любую производительность. Для изготовления такого компрессора не требуется специального оборудования, что позволяет значительно снизить его себестоимость и повысить надежность при эксплуатации.

Читать далее

Рекуператоры тепла конструкции «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ»®

Одним из перспективных направлений решения вопросов энергосбережения в многих отраслях промышленности, в энергетике, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту — является рекуперация и утилизация тепла, в том числе низкопотенциального, сбрасываемого в окружающую среду с отходящими дымовыми газами, вентиляционными потоками и др.

Рекуператоры тепла конструкции «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ»® могут быть использованы для нагрева воздуха, топлива, воды отходящими дымовыми газами.

Читать далее

Нужна дополнительная информация? Напишите нам!

Написать- сообщение

Энергосбережение – приоритетная задача современной нефтегазопереработки – Переработка

Вопросы энергоэффективности и энергосбережения являются приоритетными для современной нефтяной промышленности, транспорта и других отраслей. Особенно важно это стало в рамках новой климатической повестки, направленной на снижение загрязнения атмосферы продуктами сгорания углеродсодержащих топлив. Для повышения энергоэффективности НПЗ используется комплексный подход, основанный на применении целого набора оптимизационных мероприятий. 

 

Текущее потребление энергии в мире постоянно растет и, согласно прогнозам, будет расти и дальше (рис. 1 [1]). При этом основными первичными источниками энергоресурсов остаются уголь, нефть и газ, хотя в последние годы возрастает роль возобновляемых источников энергии (ВИЭ), включая биотопливо. В 2019 году доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии составила 34 %, вместе с ядерной энергетикой – 39 % [1].

Пандемия 2020 г. внесла большие корректировки в баланс мирового спроса и предложения, однако многие эксперты сходятся во мнении, что пик потребления нефти еще не пройден [2].

По данным Международного энергетического агентства, мировой спрос на энергию к 2040 году увеличится на 30 %, в связи с чем проблема сбережения энергии приобретает все большее значение.

Слова энергоэффективность и энергосбережение часто упоминаются вместе. Несмотря на существующую взаимосвязь, все же это разные понятия. Эффективность означает получение необходимого результата с использованием меньшего количества энергии. Сбережение – это потребление меньшего количества энергии или вовсе отказ от ее использования. Эффективность часто приводит к сбережению энергии, но не наоборот.

Начиная с 1970-х гг. многие страны внедряли политику и программы по повышению энергоэффективности. Сегодня на промышленный сектор приходится почти 40 % годового мирового потребления первичных энергоресурсов и примерно такая же доля мировых выбросов углекислого газа. Принят международный стандарт ISO 50001, который регулирует в том числе энергоэффективность.

Энергосбережение – это любая активность, направленная на уменьшение объема использования энергетических ресурсов без ущерба для основной функции их применения. На сегодняшний день энергосбережение характеризуется понятийным аппаратом, приведенным в главном  Федеральном законе «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 261-ФЗ от 23.11.2009.

Поскольку в качестве основных источников энергии в большинстве случаев используются различные горючие ископаемые (при этом в разных странах преобладают те или иные, в зависимости от того, кто чем располагает), то для оценки потребления энергии в общем хозяйстве (в промышленном, бытовом секторе и др.) введены понятия условное топливо (у.т.) и нефтяной эквивалент (н.э.). Все источники энергии оцениваются величиной удельной энергоемкости, или калорийности (таблица 1).

Условное топливо – это усредненное топливо с удельной энергоемкостью 29 ГДж/т Г, что сопоставимо с теплотой сгорания каменного угля или нефтяного кокса.

Безусловно, особое положение занимает ядерная энергия, которая значительно эффективнее всех основных источников: 1 кг урана-235 имеет теплотворную способность в 3 млн раз выше, чем 1 кг у.т. Однако атомные электростанции требуют особых мер безопасности.

Более эффективен, чем все виды твердого углеродного топлива, а также нефти, природный газ, состоящий в основном из метана. Его удельная энергоемкость Q = 52,6 ГДж/т. Большое внимание привлекает и водородная энергетика, не только как эффективная (Q водорода 119,7 ГДж/т), но и экологичная.

Использование «зеленого водорода» позволит снизить практически до нуля выбросы парниковых газов. Активно развивается рынок авто на водородном топливе [3].

Вообще переход на альтернативные источники энергии, на безуглеродную энергетику в  последние годы идет во многих странах мира, хотя и с неодинаковой скоростью.

Важный показатель любой страны – энергоемкость ВВП. В международной практике энергоемкость ВВП измеряется в килограммах (или в тоннах) условного топлива или нефтяного эквивалента на тысячу американских долларов. В соответствии с данными статистики энергоемкость мировой экономики за период с 1971 по 2012 годы снизилась на 32 %, а на период до 2040 год прогнозируется ее сокращение еще на 44 % [4].

Российская Федерация в 2015 г. находилась на 44 месте в мировом рейтинге стран по энергопотреблению на единицу ВВП.

Столь высокие значения энергоемкости связаны в числе прочего со специфическими климатическими условиями, в которых приходится функционировать экономике России. 80 % Российской Федерации относится к северным территориям. Свыше 40 – 45 % затрат тепловой энергии направлялось на отопление и горячее водоснабжение. Но это не исключает необходимости экономии, сбережения энергии как в производстве, так и в бытовом секторе.

Еще в 1996 году в России был принят закон «Об энергосбережении», разработана Федеральная целевая программа «Энергосбережение России» на период 1998 – 2005 гг. определяющая основные направления и пути решения задач энергосбережения, где особое внимание уделяется проблемам топливно-энергетического комплекса. Нефтеперерабатывающие предприятия, как составная часть ТЭК, являются крупнейшими потребителями тепловой, электрической и топливной энергии.

Вместе с ТЭК, на который приходится 45 % потребления энергии, распределение энергии по отраслям следующее: коммунально-бытовой сектор – 23 %, промышленность и строительство – 20 %, транспорт – 10 % [5].

Основные общие принципы энергосбережения:

• использование альтернативных возобновляемых источников энергии,

• использование вторичных энергетических ресурсов,

• применение неэнергоемких технологий и оборудования,

• принятие мер по рациональному использованию имеющихся энергоресурсов,

• проведение оценки экономической целесообразности применения любых

• энергосберегающих технологий и решений,

• повышение эффективности электростанций, потребляющих различные виды энергоносителей.

Согласно оценке Европейской комиссии, строительство новых эффективных ТЭЦ и повышение эффективности большинства действующих ТЭЦ до среднего КПД в 51,5 % в 2020 году приведет к уменьшению годового потребления 15 млрд м3 природного газа и 25 млн тонн угля.

Топливно-энергетические ресурсы относятся к одной из основных статей расходов на  предприятиях нефтегазопереработки. Порядка 68 % энергоресурсов в нефтепереработке потребляется в качестве топлива, 26% – теплоэнергии и 7 % – электроэнергии. В нефтехимии доля топлива и теплоэнергии составляет соответственно 42 и 46 %.

При этом наиболее энергоемкими объектами являются технологические установки. Только потребление прямого топлива достигает 6 – 8 % (масс.) на перерабатываемую нефть. Уровень полезного использования потребляемых НПЗ энергоресурсов составляет 23 – 26 %, а 74 – 77 % теряется (14 – 16 % с дымовыми газами, 48 – 52 % с охлаждающей водой и воздухом и 8 – 12 % в окружающую среду) [5, 6]. Поэтому многие заводы ставят своей целью снижение себестоимости продукта путем уменьшения расходов энергоносителей.

Анализ величины потерь от различного вида оборудования на нефтеперерабатывающем заводе показывает, что наибольшими потерями характеризуется трубчатая печь. Совершенно ясно, что основной потенциал экономии (90 %) заключается в самих технологических процессах, особенно в схеме рекуперации тепла. В целом модернизацию, направленную на повышение энергетической эффективности, на энергосбережение, следует начинать с реакторной системы, системы разделения и системы теплообмена. Правильное проектирование схемы рекуперации тепла позволяет значительно снизить нагрузку на печи, паровые подогреватели, а также водяные и воздушные холодильники. За счет этого снижение потребления энергоносителей может составить 10 – 20 % (а в отдельных случаях – до 40 – 50 %) от начального энергопотребления [6].

Снизить общие потери энергии позволяет совмещение технологических установок. Здесь следует отметить отечественные разработки в области создания базовых проектов комбинированных установок нового поколения. Такой подход позволяет повысить эффективность использования топливно-энергетических ресурсов. Укрупненные и особенно мощные комбинированные установки, сочетающие несколько технологических процессов, исключают ряд повторных нагревов и охлаждений промежуточных фракций и продуктов.

В СССР еще в 70 – 80-е годы в связи с увеличивающейся мощностью нефтеперерабатывающих заводов и в целях снижения удельных капитальных и эксплуатационных затрат начали строить и вводить в эксплуатацию более мощные, укрупненные и комбинированные нефтеперерабатывающие установки. В результате увеличения мощности установки только в два раза, укрупнения основного оборудования и применения нового принципа компоновки удельные капиталовложения уменьшились на 30 %, а эксплуатационные затраты – на 28 %.

Например, на Омском НПЗ – крупнейшем производственном комплексе по объему производства, набору процессов и техническому оснащению – только тепловая мощность технологических трубчатых печей (крупнейших потребителей энергии на НПЗ) превышает суммарную мощность крупной ТЭЦ, обеспечивающей производство на предприятии.

23 июля 2020 года президент России Владимир Путин по видеосвязи дал старт работе нового комплекса «Евро +» Московского нефтеперерабатывающего завода компании «Газпром нефть» [7]. Масштабный инфраструктурный проект, высокотехнологичный комплекс переработки нефти «Евро +» заменит сразу пять установок предыдущего поколения. Фактически на месте завода строится новое производство. Из эксплуатации последовательно выводятся устаревшие производственные объекты и запускаются новые промышленные комплексы.

Работа комплекса контролируется в режиме реального времени. Для этого создана единая цифровая 3D-модель «Евро +», с помощью которой доступ к инженерным данным можно получить за несколько секунд. Установлено 15 тыс. датчиков и контрольно-измерительных приборов.

Благодаря «Евро +» Московский НПЗ улучшит показатели энергоэффективности, повысит объем и глубину нефтепереработки, увеличит выход светлых нефтепродуктов, при этом значительно сократив воздействие на окружающую среду.

Комплекс сочетает современные технологии переработки нефти, один из самых высоких в отрасли уровней автоматизации, а также инновационные цифровые решения. При создании комплекса учитывались и все возможные способы энергосбережения [7].

Большое внимание энергоэффективности и энергоменеджменту уделяется и на предприятиях ПАО «ЛУКОЙЛ». Для стандартизации управленческих решений в области энергосбережения 10 апреля 2013 г. было принято решение о проведении сертификации на соответствие требованиям ISO 50001 : 2011 [5].

Применительно ко всем предприятиям нефтегазопереработки и нефтехимии для увеличения эффективности и энергосбережения уже работающих и строящихся установок необходима разработка способов сокращения энергозатрат. Экономия энергоносителей может быть достигнута следующими основными способами:

• оптимизацией системы теплообмена;

• вовлечением в рекуперацию максимального количества основных технологических и

вспомогательных потоков;

• использованием высокоэффективных теплообменных аппаратов, прежде всего трубчатых печей.

Сравнивать оценки энергоэффективности можно, основываясь на принципах пинч-анализа (pinch англ. – сжатие, сужение). Пинч-анализ – это методология минимизации потребления энергии процессов путем расчета необходимого минимума потребления энергии и его достижения через оптимизацию схемы рекуперации тепла, а также методов подвода энергии. Пинч-анализ также известен как процесс интеграции – тепловая интеграция, энергетическая интеграция, или пинч-технология [8, 9].

Следует подчеркнуть, что в бесперебойной работе печи, теплообменного и другого оборудования, повышении эффективности тепло- и массообмена (и соответственно энергосбережения) большую

роль играет коллоидное состояние сырья и продуктов, особенно тяжелых фракций и остатков – концентратов смолисто-асфальтеновых веществ (САВ). Для обеспечения однородности и устойчивости к осаждению САВ в неподвижную фазу с последующим превращением их в кокс и соответственно загрязнением внутренней поверхности труб теплообменников, печи (с последующим их закоксовыванием), необходимо заранее регулировать агрегативную и кинетическую устойчивость сырья, что позволяет продлить работу теплообменных аппаратов, увеличить межремонтный пробег, избежать аварийной остановки как отдельных аппаратов, так и установки в целом. Такое однородное, устойчивое состояние сырья положительно влияет и на технологический режим процессов, и на качество конечной продукции [10, 11, 12].

Итак, в заключение можно сформулировать следующие основные способы энергосбережения.

1. Подготовка сырья путем различных внешних воздействий, прежде всего оптимального смешения соответствующих компонентов для достижения максимальной однородности смеси, что позволит повысить эффективность нагрева и продлить срок службы нагревательной аппаратуры без заметного ее закоксовывания.

2. Снижение времени прохождения сырья через змеевики печи, что уменьшает расход топлива.

3. Применение современного эффективного неразрушающего гидромеханического способа очистки труб печи (как внутри, так и снаружи).

4. Снижение потерь тепла с дымовыми газами и газами регенерации катализаторов.

5. Предварительный подогрев воздуха горения для печей и для регенерации катализаторов.

6. Снижение теплопотерь от стенок технологических аппаратов (печей, реакторов и др.) в окружающую среду.

7. Совершенствование конструкции теплообменников и реакторов, форсунок ввода сырья в узлы его смешения с катализатором, а также жидкого топлива в форсунки печей.

8. Улучшение рекуперации тепла потоков ректификационной колонны.

9. Минимизация потребления энергии процессов путем расчета необходимого минимума ее потребления и его достижения через оптимизацию схемы рекуперации тепла, а также методов подвода энергии.

Все эти меры актуальны как для предприятий нефтепереработки, так и газопереработки и нефтехимии. В каждом конкретном случае нужно находить наиболее подходящие способы сбережения энергии. Опытные специалисты, знающие все узлы установки, в этом отношении играют решающую роль. Россия имеет значительный потенциал для повышения  энергоэффективности промышленных установок.

В соответствии с современными тенденциями спрос на нефть, газ и уголь будет через некоторое время постепенно сокращаться, но спрос на сырье нефтехимического синтеза и продукты (этилен, пропилен, ароматические углеводороды, аммиак, метанол и др. ) будет только расти. Таким  образом, химизация обеспечит углеводородному сырью достаточно стабильный спрос на ближайшие 30 лет.

В любом случае в производстве продуктов переработки нефтяного, газового и нефтехимического сырья сбережение энергии будет оставаться одной из важнейших задач повышения эффективности предприятий нефтегазохимической промышленности.

Литература

1. BloombergNEF. New Energy Outlook2020. https://about.bnef.com/new-energy-outlook/

2. E.Kalinenko A journey down the stream //Hydrocarbon Engineering. – 2020. – N 11, V. 25. – pp. 12 – 18.

3. Пискунов И.В. Перспективы развития водородной энергетики и транспорта // Нефть. Газ.Новации. – 2020. – № 4 (233). – С. 18 – 21.

4. Прогноз развития энергетики мира и России до 2040 г. Институт энергетических исследований РАН. Аналитический центр при правительстве РФ. 2014 г. https://ac.gov.ru/files/publication/a/2194. pdf

5. Усманов М.Р., Подвинцев И.Б., Гималетдинов Р.Р. Повышение производительности и эффективности производственных активов. Технологическая поддержка предприятий нефтепереработки, нефтехимии и газопереработки. – СПб.: Питер, 2018. – 304 с.

6. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кукес С.Г. Справочник нефтепереработчика. – М.: Химия, 2018. – 416 c.

7. Комбинированная установка переработки нефти ЕВРО+ запущена на МНПЗ https://pronpz.ru/ustanovki/mnpz-euro-plus.html

8. Jir Jarom r Kleme , Petar Sabev Varbanov, Sharifah Rafidah Wan Wan Alwi, Zainuddin Abdul Manan. Process Integration and Intensification: Saving Energy, Water and Resources. – Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2014-05-26. – 268 с. – ISBN 9783110306859.

9. Яицких Г., Трибелустов Р., Вахрушин П. Энергоэффективное проектирование. Оптимизация рекуперации тепла установки ЭЛОУ‑АТ // Oil & gas Journal Russia. – 2016. – № 12. – С. 68 – 72.

10. Глаголева О.Ф., Капустин В.М., Пискунов И.В., Усманов М.Р. Регулирование агрегативной устойчивости сырьевых смесей и товарных нефтепродуктов (обзор) // Нефтехимия. – 2020, – т. 60, № 5, – с. 577 – 585.

11. Глаголева О.Ф. Капустин В.М. Повышение эффективности процессов подготовки и переработки нефти (обзор) // Нефтехимия. – 2020, – т. 60, № 6, – с. 745 – 754.

12. Бейлина Н.Ю., Глаголева О.Ф. Опыт использования смесевого сырья для получения коксов улучшенной структуры // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2020. – № 5. – С. 6 – 10.

Статья «Энергосбережение – приоритетная задача современной нефтегазопереработки» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№1, Январь 2021)

Технологии, которые могут изменить способы использования энергии в промышленности

Статья (PDF-298KB)

По мере того, как мир растет, как в богатстве, так и в населении, будет расти и спрос на энергию: глобальное потребление первичной энергии, как ожидается, увеличится на 25 процентов до 2030 года. В то же время опасения по поводу загрязнения и изменения климата заставляют предприятия и правительства серьезно задуматься о том, как они производят и используют энергию. Энергоэффективность, которую иногда называют «пятым топливом» (после угля, газа, атомной энергии и возобновляемых источников энергии), может сыграть важную роль в удовлетворении мировых потребностей в энергии и мобильности.

С начала 21 века стоимость энергии неуклонно росла. Даже когда цены падают, как это наиболее резко произошло с нефтью в период с 2014 по 2015 год, компаниям может быть трудно справиться с такими быстрыми колебаниями. Более того, когда затраты низки, возникает тенденция сомневаться в том, что меры по повышению энергоэффективности стоят затраченных усилий. Ответ: да, многие — и не только потому, что энергоэффективность обеспечивает защиту от волатильности цен.

Энергия составляет значительную долю операционных расходов (Приложение 1). Например, во всем мире химический, цементный, металлургический и горнодобывающий секторы тратят около трети своего операционного бюджета на энергию. Эти цифры обычно выше в развивающихся регионах, где стоимость рабочей силы ниже.

Экспонат 1

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Наше исследование показывает, что в то время как операционные усовершенствования могут снизить потребление энергии на 10–20 процентов, инвестиции в энергоэффективные технологии могут увеличить его до 50 и более процентов. Например, затраты на контроль среды чистых помещений могут быть снижены с 50 процентов потребления энергии до одной пятой этого, а также значительный прирост производства цемента, нефтепереработки и стали. Мы выявили реальные примеры в различных отраслях, где компании значительно сократили затраты на электроэнергию и окупили свои инвестиции за три года или меньше (рис. 2).

Экспонат 2

Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему веб-сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Пожалуйста, напишите нам по адресу: [email protected]

Короче говоря, производство, на которое приходится половина мирового потребления энергии, не является несбыточной мечтой, чтобы удовлетворять потребности в энергии экономически и экологически эффективным способом. Инновационные технологии могут значительно сократить потребление энергии и сэкономить промышленности более 600 миллиардов долларов в год.

В нашем отчете «Озеленение будущего: новые технологии, которые могут изменить способы использования энергии в промышленности» подробно описаны 33 нововведения, которые могут помочь промышленности значительно улучшить использование энергии. Эти инновации охватывают девять категорий: передовые отрасли промышленности, цемент, товары народного потребления, горнодобывающая промышленность, нефтепереработка и химия, энергетика, целлюлозно-бумажная промышленность, сталь и те, которые можно использовать вообще. Большинство этих технологий уже доступны — задача компаний состоит в том, чтобы выяснить, какие из них использовать, как применять их на практике и как обновить их, чтобы они продолжали работать из года в год.

Наши пять основных принципов продуктивности ресурсов помогают понять, какие технологии использовать и как применять их на практике в долгосрочной перспективе:

• Думай бережливо. Разработайте стратегию повышения эффективности использования ресурсов внутри организации. Бережливое мышление и зеленое мышление основаны на одних и тех же принципах и хорошо работают вместе. Например, электростанция в Индонезии снизила себестоимость мегаватта на 7 процентов за четыре месяца, создав показатели эффективности и затем систематически отслеживая их.

• Думайте о пределах. Используйте концепцию теоретического предела — анализ, определяющий наименьшее количество энергии, необходимое для данного процесса, — чтобы ставить амбициозные, но реалистичные цели. Это способствует творческому мышлению, которое может обеспечить существенное повышение производительности ресурсов. Одно китайское металлургическое предприятие пересмотрело свои теоретические ограничения и проанализировало основные источники операционных убытков; на этой основе она изменила свою деятельность, чтобы использовать отработанное тепло для производства дополнительной энергии, что значительно снизило производственные затраты.

• Считайте прибыль в час. Просмотрите полное уравнение прибыли при внесении изменений. Оцените такие компромиссы, как пропускная способность, доходность, энергопотребление и окружающая среда в целом — изменения в одном, скорее всего, повлияют на другие. Прибыль должна быть главным фактором при принятии окончательных решений. Применяя расширенный статистический анализ, фармацевтическая компания смогла увеличить свою прибыль на 20 процентов при том же количестве энергии.

• Думайте целостно. Внесение и поддержание изменений — это не только вопрос технического усовершенствования; это также означает изменение мышления, поведения и системы управления во всей организации.

• Мыслите круговым образом. Рассматривайте свой продукт как будущий ресурс, который можно использовать многократно, переходя от обычной линейной цепочки поставок к кругам поставок. Глобальная компания, предоставляющая услуги по обработке данных, применила принцип «мысли по кругу», используя аналитику для проектирования объекта, который оптимизировал энергию для выполнения ее наиболее важной функции. Это привело к увеличению производительности и снижению капитальных затрат.

Во всем мире и во всех секторах разумное использование энергии следует рассматривать как стратегический императив. Шанс сделать лучше есть для принятия.

Эта статья представляет собой отредактированный отрывок из статьи «Озеленение будущего: новые технологии, которые могут изменить способы использования энергии в промышленности» (PDF – 7,50 МБ).

Технологии для дома будущего: 8 энергосберегающих решений на горизонте

От отопления и охлаждения до электроники и бытовой техники — для обеспечения нашей повседневной жизни требуется много энергии. Сегодня наши дома потребляют на 37 процентов больше энергии, чем в 19 веке.80. Но без энергоэффективности — благодаря технологическим инновациям и федеральным стандартам энергосбережения — это число было бы намного выше. На самом деле, несмотря на то, что наше общее потребление энергии выросло, потребление энергии на домохозяйство снизилось примерно на 10 процентов, несмотря на то, что наши дома больше и содержат больше устройств.

Благодаря достижениям наших национальных лабораторий, промышленности и научных кругов оборудование, которое мы используем в наших домах, стало более энергоэффективным, чем когда-либо прежде, экономя деньги потребителей и сокращая выбросы углекислого газа. Давайте рассмотрим несколько технологий, которые мы можем ожидать увидеть на рынке в течение следующих нескольких лет, которые сделают наши дома еще более экологичными.

1. Умные дома с большим количеством подключений

Мы живем во все более взаимосвязанном мире — то же самое относится и к нашим домам. Новые электронные устройства и бытовые приборы теперь могут быть подключены к Интернету для предоставления данных в режиме реального времени, что облегчает понимание и снижает потребление энергии.

Вскоре эти технологии станут более экономичными и умными благодаря проекту, поддерживаемому Управлением строительных технологий Министерства энергетики. Новые беспроводные датчики, разработанные в Окриджской национальной лаборатории, повысят энергоэффективность дома за счет автоматизированных систем управления для нагревательных и охлаждающих устройств, освещения и других систем, которые получают доступ к таким данным, как температура наружного воздуха и помещения, влажность, уровень освещенности и занятость, и все это за долю секунды. стоимость типичных беспроводных датчиков, которые вы видите на рынке сегодня. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии и Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли также разрабатывают новые протоколы и стандарты, которые улучшат взаимодействие интеллектуальных устройств друг с другом и с электрической сетью.

2. Сверхэффективные тепловые насосы

Управление строительных технологий открывает новое поколение систем тепловых насосов, которые согревают и охлаждают ваш дом, перемещая тепло из одного помещения в другое. К ним относятся: 

• Многофункциональный бытовой тепловой насос, работающий на топливе, который может снизить потребление первичной энергии на 30 процентов.
• Тепловой насос и кондиционер, работающий на природном газе, в котором используется горелка внутреннего сгорания со сверхнизким уровнем выбросов и другое оборудование для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения дома.
• Недорогой газовый тепловой насос, предназначенный для снижения расходов на отопление на 30–45 процентов по сравнению с обычными газовыми печами и котлами.

3. Сушки для белья с защитой от выбросов углекислого газа

Та же концепция, что и технологии тепловых насосов, обеспечивающие комфорт в вашем доме, может быть использована и для другого важного применения: сушки одежды. Национальная лаборатория Ок-Риджа и General Electric разрабатывают новый тип сушилки для белья, в которой используется цикл теплового насоса для выработки горячего воздуха, необходимого для сушки. Результат: более эффективная сушилка, которая может снизить потребление энергии на 60 процентов по сравнению с обычными сушилками, представленными сегодня на рынке.

4. Магнитные холодильники (правильно, магниты)

Окриджская национальная лаборатория и General Electric объединились для создания революционно нового типа холодильника, который использует магниты для создания холода, также известный как магнитокалорический эффект (снижение или повышение температуры). температура материала за счет изменения магнитного поля). В течение последних 100 лет холодильники полагались на процесс, называемый сжатием пара, в котором используются хладагенты, которые могут быть вредными для окружающей среды. Новый холодильник представляет собой революционную технологию, в которой используется охлаждающая жидкость на водной основе, что делает его более безопасным для окружающей среды и более эффективным, что означает более низкие счета за электроэнергию и меньшее загрязнение углекислым газом.

5. Усовершенствованные средства управления окнами

Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и компания Pella Windows работают над новыми окнами с высокой изоляцией, в которых используются датчики и микропроцессоры для автоматической регулировки затемнения в зависимости от количества доступного солнечного света и времени суток для обеспечения надлежащего освещения и комфорта. , экономя энергию и деньги потребителей.

6. Изоляция нового поколения

Изоляция — один из наиболее важных способов снизить расходы на отопление и охлаждение дома. Промышленная научно-техническая сеть разрабатывает новую изоляцию из пенопласта, изготовленную из экологически чистых и передовых композитных материалов, которые гарантируют, что тепло не уходит с чердака, стен и других частей дома в холодные зимние месяцы.

7. Светоотражающие кровельные материалы

Прохладные крыши, покрытые материалами, содержащими специальные пигменты, отражают солнечный свет и поглощают меньше тепла, чем стандартные крыши. Ожидайте, что эти типы кровельных систем станут еще «холоднее» благодаря новым флуоресцентным пигментам, разработанным Национальной лабораторией Лоуренса Беркли и PPG Industries, которые могут отражать почти в четыре раза больше солнечного света, чем стандартные пигменты.

8. Ярче, лучше Освещение

Светодиоды (светоизлучающие диоды) прошли долгий путь развития: сегодня самые эффективные светильники потребляют на 85% меньше энергии, чем лампы накаливания. Программа твердотельного освещения Управления строительных технологий поддерживает исследования и разработки, направленные на снижение стоимости светодиодов, делая их еще более эффективными и долговечными.